光纤陀螺仪建模技术初探

作为新一代的光学陀螺仪，光纤陀螺的性能决定着惯性参考系统的精度，为了提高光纤陀螺的精度，详细分析了陀螺随机漂移的统计特性，对实际采集的捷联陀螺漂移信号进行了分析、建模，同时采用kalman滤波，对陀螺随机漂移进行了补偿仿真，结果表明用ARMA模型描述陀螺随机漂移是合适的。     

光纤陀螺的发展及应用

光纤陀螺是用光学方法测量角度的一种新型敏感元件。由于它没有运动部件,因而具有制造成本低和可靠性高的优势。又由于它结构简单,只有一个激光二极管、一个光电检测器和一只利用廉价光纤制造的线圈,因而使得许多人相信,采用光纤陀螺能避免将投资用于高技术开发之中,而在惯性导航领域,这是竞争能否取得成功的先决条件之一。     

光纤陀螺标度因数自适应误差补偿技术研究

根据光纤陀螺（FOG）惯性测量装置的工作原理及惯性器件参数辨识的基本原理,采用传统的三轴转台标定法对光纤陀螺标度因数进行了研究。并针对光纤陀螺标度因数影响导航精度的实际工程需要,提出一种自适应误差补偿的方法,在较大程度上可以减小光纤陀螺标度因数非线性度,利用试验比对验证,结果证明该方法能有效减小光纤陀螺标度因数的非线性度误差,进而提高导航系统的使用精度。     

捷联惯性导航系统安装误差分析

捷联惯性导航系统（SINS）现已广泛装备于各类载体上,但由于惯性测量装置直接安装在载体上,安装误差的存在会影响惯性器件的输出,进而影响系统的导航精度。因此对捷联惯性导航系统安装误差进行分析,对于减小惯性器件输出误差,提高载体的定位精度具有极其重要的作用。对捷联惯性导航系统主要误差模型进行深入分析的基础上,对惯性器件的两类主要误差影响进行了分析讨论,并通过仿真试验对分析结果进行了验证。     

船用光纤陀螺动态建模方法研究

提出了一种基于沃尔什函数(Walsh)的船用光纤陀螺动态建模方法,引入沃尔什函数可直接由光纤陀螺的时域动态标定数据得出其动态模型微分方程或连续传递函数的系数．文章有效解决了沃尔什矩阵的产生、沃尔什变换时信号采样点的选取等问题．仿真及实测数据的研究表明,该方法获得了良好的建模效果,可以应用于建立光纤陀螺的动态模型．     

静电陀螺监控器在静基座上的误差方程及误差分析

初始定向误差和陀螺漂移是静电蛇螺监控器的两个主要误差源。对由此产生的陀螺姿态角误差进行了仿真分析,并在此基础上建立起与之相应的简化误差方程,对简化误差方程进行了复城分析。     

基于SVM的光纤陀螺标度因数建模研究

针对光纤陀螺(FOG)标度因数随温度呈非线性变化的特性,提出采用支持向量机对标度因数进行建模的方法,以减小光纤陀螺输出误差.利用实验数据对支持向量机对进行训练,获得标度因数的温度模型从而提高FOG的精度.同时将支持向量机对标度因数进行建模的结果与传统的最小二乘建模结果进行比较,验证采用支持向量机对标度因数建模是非常有效的.     

光纤陀螺及其在水下工程测量中的应用

光纤陀螺是一种极具发展前途的光纤传感器,将其应用于工程测量的研究,不仅具有非常重要的理论意义,而且具有非常重要的实际意义和应用价值。通过对光纤陀螺原理及光纤陀螺用于水下工程测量原理,首次提出将光纤陀螺应用于水下工程测量的研究,提出采用自激励叠加的方法提高光纤陀螺低频运动的灵敏度。     

船用静电陀螺导航仪误差分析

通过加扰动的方法详细地推导了空间稳定平台结构配置方案的船用静电陀螺导航仪在惯性坐标系的误差方程,即位置误差方程和速度误差方程,并以开环的方式将它们变换为地理坐标系的位置和速度误差.     

激光陀螺标度因数误差对双轴旋转惯导系统的影响

研制高精度船用激光陀螺捷联惯导系统是惯性技术领域的重要发展方向之一,本文从旋转惯导系统与无旋转惯导系统误差方程的区别出发,详细讨论了双轴旋转惯导系统中激光陀螺标度因数误差的调制机理,仿真分析了对称性标度因数误差和非对称性标度因数误差在典型双轴旋转调制方案下的传播特性,为激光陀螺双轴旋转惯导系统的设计提供理论参考。     

潜用平台惯导陀螺漂移估计的新方法

为保证潜艇隐蔽性,满足高精度导航要求,设计了一种针对潜用平台惯导的陀螺漂移估计新方法。简要分析了陀螺漂移对惯导系统误差的影响;基于舒拉振荡周期,利用间断获得的外测信息建立惯导系统短时速度、位置误差模型并进行不确定度评估;采用Kalman滤波对陀螺漂移作了事后估计。仿真验证结果表明,建立的速度、位置误差模型可信度高。尽管该方法无法满足实时性要求,但可较为准确地估计出北向陀螺常值漂移以及水平误差失调角,有效抑制后续经度误差发散现象,提高了导航精度。     

对角神经网络陀螺随机误差建模研究

首先,采用对角神经网络(DRNN)对陀螺的随机误差进行建模。给出DRNN的结构与数学模型,说明DRNN作为内递归网络在建模时不必知道模型阶次;然后,利用LM算法优化BP算法,导出DRNN适用的LMBP算法对网络进行训练;最后,利用DRNN对光纤陀螺随机误差建模,并与陀螺随机误差建模常用的ARMA模型和外递归BP网络进行对比,通过仿真定量分析DRNN的建模效果。仿真结果表明,DRNN比其他方法更加有效便捷。     

平台式惯导系统三点校的常值误差解析

为估计和补偿各种误差源引起的综合校正误差,针对平台式惯导系统综合校正中的三点校,从理论上分析了外界测量信息误差和惯性平台水平误差对陀螺常值漂移综合校正效果的影响,并对受外界测量信息误差影响的三点校过程进行仿真。研究结果表明:"三点校"对陀螺常值漂移的估计误差,与重调时刻的量测误差、惯性平台水平失调角均呈线性关系,提高外界测量信息和惯性平台水平测量精度,是提高三点校精度的关键。     

惯导系统最大定位误差的极值分析

根据惯导系统定位误差的特点，采用极值理论，对最大定位误差建立极值模型，研究其统计规律，估计其回报水平。通过仿真分析，证明模型选择恰当，方法简单有效。     

惯性导航系统INS与GPS系统的组合应用

由于传统的惯性导航系统设备是分离式的，且精度又较低，加上高价位的惯性系统的传感器是阻碍它被广泛应用于与GPS进行组合导航的主要原因。但近年来出现的低价位、高精度的传感器，使得惯性导航系统集合化、小型化成为现实。这也就使得惯性导航系统与全球卫星导航系统的组合导航系统成为可能，从而为解决民用GPS或GLONASS全球卫星导航系统存在的问题提供了另一个有效的途径。本文论述和介绍了该组合系统的工作原理及相关问题。     

船用光学陀螺动态随机误差特性分析方法

惯性技术是舰船自主获取运动方位、姿态信息的重要方法之一,而激光和光纤陀螺已成为惯性导航、制导和动态精确测量的核心元器件,研究其随机误差特性对于提高舰船作战和测量具有非常重要的意义。介绍了光学陀螺随机误差特性和基于统计特性的随机误差分析方法,为更有效地测试和分析时变噪声环境下的陀螺特性,采用Allan方差(Avar)和动态Allan方差(DAVAR)来识别和分析陀螺输出数据。对比分析了纯白噪声特性和光纤陀螺实验数据中随机噪声类型和水平的辨识结果。结果表明,DAVAR能对光学陀螺长时间运行下的时变噪声特性进行有效识别和分析,准确地反映陀螺的动态特性。     

单轴旋转对船用激光惯导系统定位误差的影响

激光惯导旋转调制技术是一种自校正方法,其补偿手段是在不依赖外部导航信息的前提下,自动补偿陀螺漂移和加速度计零偏引起的系统导航误差.该旋转调制技术已经在国外舰船型号上成功应用,通过对陀螺和加速度计常值漂移、安装误差、标度因数误差等因素在单轴旋转下的调制情况进行了研究.系统设计中,通过计算机仿真分析了系统在旋转和非旋转情况下各误差因素对系统定位误差的影响.仿真表明,采用单轴旋转调制技术能够抑制长期的定位误差发散,在角运动状态下旋转系统能比无旋转系统保持更好的姿态精度.     

Analysis of mathematical model for micromechanical vibratory wheel gyroscope

By the sketch of structure of MVWG,the working laws of this kind of gyroscope were explained. To the aid of Euler‘‘s Dynamics Equation,a mathematical model of the gyroscope was constructed, and then by the basic working laws of MVWG the model was simplified. Under the conditions of the three axial direction rotations and general rotation, the mathematical model was resolved. And finally by the solutions, the working laws of the gyroscope, the working disparity among all sorts of gyrations and the influences from the gyrations in the axial directions were analysed.     

磁通门磁罗经的误差分析与补偿方法研究

此文给出了磁通门磁罗经主要误差的简化模型分析，并基于这种分析讨论了误差的自动补偿方法。经过试验与仿真分析，系统补偿后的精度有很大的提高，并具有体积小、结构简单、反应快和可靠性高等优点。     

二阶波浪力数值计算与试验方法研究

目前准确测量波浪中船舶与海洋结构物二阶波浪力是一个难点,本文提出采用半约束法和弹簧系统约束法两种试验方法测量二阶波浪力.首先介绍了半约束法和弹簧系统约束法两种试验方法,然后针对某散货船采用这两种方法开展了二阶平均波浪力试验测量研究,最后将试验结果与理论计算结果进行了对比,并对两种试验方法的优缺点进行了分析.研究结果表明:两种试验方法均能准确测量二阶平均波浪力.